Нестационарность материи во Вселенной

Еще относительно недавно астрономы не учитывали нестационарность материи во Вселенной. Они считали, что космические объекты мало изменяются с течением времени, а звезды и галактики развиваются очень медленно, без сколько-нибудь существенных изменений. И, хотя были известны переменные звезды, отличающиеся частыми изменениями блеска, а также вспышки новых и сверхновых звезд, сопровождающиеся освобождением огромных количеств энергии, все эти явления представлялись эпизодическими, не имеющими принципиального значения.

Еще относительно недавно астрономы не учитывали нестационарность материи во Вселенной

Но, оказалось, что явления нестационарности – это закономерные этапы эволюции материи во Вселенной, играющие чрезвычайно важную роль в развитии космических объектов. Был обнаружен целый ряд явлений во Вселенной, связанных с выделением колоссальных количеств энергии.

Оказалось, что некоторые галактики являются источниками мощного радиоизлучения. Одна из таких радиогалактик (Лебедь-А) находится в районе созвездия Лебедя. Ее радиоизлучение, принимаемое на Земле, имеет такую же мощность, как радиоизлучение спокойного Солнца, хотя до Солнца всего около 8 световых минут, а до галактики в Лебеде около 700 миллионов световых лет.

В созвездии Тельца есть небольшая газовая Крабовидная туманность. В результате наблюдений, оказалось, что газы, входящие в ее состав, разлетаются с колоссальной скоростью 1000 км/с. Видимо, это следствие взрыва огромной силы, который произошел примерно 965 лет назад, когда все вещество Крабовидной туманности было сконцентрировано в одном месте. В летописях тех времен рассказывается, что весной 1054 г. в созвездии Тельца вспыхнула звезда. На протяжении 23 суток она сияла так ярко, что была хорошо видна на дневном небе при свете Солнца. Эти факты свидетельствуют о том, что Крабовидная туманность представляет собой остаток вспышки сверхновой звезды.

Крабовидная туманность является чрезвычайно мощным источником радиоизлучения. Вообще любой космический объект, будь то галактика, звезда, планета или туманность, если только его температура выше абсолютного нуля, должен излучать электромагнитные волны в радиодиапазоне – так называемое тепловое радиоизлучение. Удивительное состояло в том, что радиоизлучение Крабовидной туманности было во много раз мощнее того теплового радиоизлучения, которым она должна была бы обладать в соответствии со своей температурой.

Возникают два вопроса: каков физический механизм радиоизлучения галактик и откуда берется энергия, необходимая для поддержания этого излучения? Вот тогда-то и было сделано одно из самых выдающихся открытий в современной астрофизике, открытие, которое дало ключ к пониманию физической природы нестационарности материи во Вселенной. Была разработана теория нетеплового электромагнитного излучения космических объектов, порождаемого движением очень быстрых электронов в магнитных полях. Такое излучение получило название синхротронного. В дальнейшем выяснилось, что именно такую природу имеет радиоизлучение радиогалактик.

Что же касается источника энергии, то в Крабовидной туманности таким источником была вспышка сверхновой звезды. А в радиогалактиках источником их энергии, по-видимому, служат активные физические процессы, протекающие в ядрах этих звездных систем. Нередко в ядре сосредоточена значительная доля излучения всей галактики. Есть ядро и у нашей Галактики. Как показали радионаблюдения, из него происходит непрерывное истечение водорода. За год выбрасывается масса газа, равная полутора массам Солнца.

Так, например, в галактике М82 наблюдается разлет газовых струй во все стороны от ядра со скоростями до 1500 км/с. Видимо, это явление связано со взрывом, который произошел несколько миллионов лет назад в ядре этой звездной системы. Согласно некоторым подсчетам, его энергия была поистине колоссальна – она соответствует энергии взрыва термоядерного заряда с массой, равной массе нескольких десятков тысяч солнц. Правда, в последнее время относительно взрыва в М82 высказываются определенные сомнения. Однако известен еще целый ряд галактик, в ядрах которых происходят чрезвычайно мощные нестационарные превращения материи.

Инструменты